початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2150589
РОТОРНИЙ ДВИГУН

English

Ім'я заявника: Шлапацкій Віктор Павлович
Ім'я винахідника: Шлапацкій Віктор Павлович
Ім'я патентовласника: Шлапацкій Віктор Павлович
Адреса для листування: 111250, Москва, вул. Авиамоторная 53, ЗАТ "Патентний повірений", Андрущак Г.Н.
Дата початку дії патенту: 1998.10.27

Винахід відноситься до роторних двигунів і призначене для використання на транспорті. Роторний двигун містить ротори, об'єднані в загальному корпусі, мають западини, лопатки двигуна і компресора, жорстко крепімие на роторах, щільно перекривають поперечні перерізи робочих порожнин і перетину западин, синхронізуючі шестерні, що встановлюються на валах роторів в окремому загальному корпусі, що забезпечують рівність кутових швидкостей обертання роторів. Поліпшення масогабаритних показників двигуна і збільшення частоти обертання роторів здійснюється шляхом об'єднання компресора і двигуна в загальному корпусі, застосуванням конічної форми синхронізуючих шестерень і роторів, використання робочих органів в якості ущільнюючих елементів. Загальні для обох роторів робочі порожнини, що містять робочий простір і камеру згоряння, а й стиснення повітря спеціальним компресором дозволяє збільшити робочий хід і потужність двигуна.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до роторних двигунів і призначене для використання на транспорті.

Відомий двигун Трахселя з обертовими елементами, що містить корпус, лівий ротор, що обертається ущільнювальний елемент, правий ротор (Акатов Е. І. та ін. Суднові роторні двігателі.- Л .: Суднобудування, 1967, с. 34-35, рис. 7б) .

Недоліком двигуна Трахселя є застосування обертового елементу ущільнювача зі спеціальним приводом.

Відомий роторний двигун, що містить корпус, ротори, що обертаються в протилежних напрямках, що мають западини, лопатки, жорстко крепімие на роторах, щільно перекривають поперечний переріз робочих порожнин і перетину западин, синхронізуючі шестерні, що входять в зубчасте зачеплення, що встановлюються на валах ротора, причому лопатки і ротори є робочими органами, а синхронизирующие шестерні забезпечують рівність кутових швидкостей обертання роторів (Акатов Е. І. та ін. Суднові роторні двігателі.- Л .: Суднобудування, 1967, с. 34-35, рис. 7г), обраний в якості прототипу .

Недоліком многороторного двигуна є розташування камери згоряння між роторами, в робочому просторі, в умовах змінних газодинамічних і термічних навантажень, а й продуктивні витрати потужності на привід обертових ущільнюючих елементів, складність пристрою.

Завдання пропонованого винаходу спрямована на поліпшення масогабаритних показників роторного двигуна, збільшення робочого ходу шляхом об'єднання робочих порожнин роторів, при якому камера згоряння і робочий простір стають загальними для обох роторів, використання лопаток двигуна одночасно в якості робочих органів і стінок камери згоряння, застосування роторів і лопаток як ущільнюючих елементів.

Поставлена задача досягається тим, що відомий роторний двигун, що містить корпус, ротори, що обертаються в протилежних напрямках, що мають западини, лопатки, жорстко крепімие на роторах, щільно перекривають поперечний переріз робочих порожнин і перетину западин, синхронізуючі шестерні, що входять в зубчасте зачеплення, що встановлюються на валах ротора, причому лопатки і ротори є робочими органами, а синхронизирующие шестерні забезпечують рівність кутових швидкостей обертання роторів, забезпечений компресором, що розташовуються в загальному корпусі з двигуном, ротори і синхронізуючі шестерні виконані конічними, осі яких перетинаються, внутрішній простір корпусу містить робочі порожнини компресора і двигуна, відокремлювані стінкою, причому кожна з порожнин загальна для обох роторів, робоча порожнину двигуна складається з камери згоряння і робочого простору, загальними для обох роторів, лопатки двигуна утворюють одні з стінок камери згоряння і відокремлюють камеру згоряння від робочого простору, торцеві стінки корпусу, роторів і лопатки мають лабіринтові ущільнення, на бічних стінках роторів виконуються ущільнюючі виступи і западини, що не входять в зубчасте зачеплення, лопатки і ротори є ущільнювальними елементами, що синхронізують шестерні розташовуються поза корпусом двигуна в окремому загальному корпусі і служать робочим органом шестерневого насоса, стиснення повітря здійснюється роторним безклапанним компресором, лопатки якого встановлюються на роторах двигуна, подача стисненого повітря регулюється роторами, що мають вікна в бокових стінках і отвори в торцевих стінках, суміщені при обертанні роторів з відповідними отворами в торцевих стінках корпусу.

Суть винаходу підтверджується кресленнями.

Фіг. 1 показано конструктивне виконання роторного двигуна	Фіг. 2 - креслення із зображенням роторів як золотників
Фіг. 3 - лабіринтові ущільнення між торцевими стінками корпусу і роторів	Фіг. 4 - лабіринтові ущільнення лопаток
Фіг. 5 - поперечний розріз двигуна по лопатках і западин

Роторний двигун містить корпус 1, два конічних ротора 2, поверхні яких стикаються, на яких жорстко кріпляться лопатки двигуна 3 і компресора 4 і є западини 5, 6, в які входять лопатки при обертанні, конічні синхронізуючі шестерні 7, що входять в зубчасте зачеплення, що встановлюються на валах роторів 8 в окремому загальному корпусі 9. Замкнутий простір всередині корпусу, між стінками корпусу 1 і роторами 2, утворює робочу порожнину двигуна 10 і компресора 11, відокремлювані внутрішньою стінкою 12, причому кожна з порожнин загальна для обох роторів. Лопатки 3,4 щільно перекривають поперечні перерізи робочих порожнин 10, 11 і перетину западин 5, 6. У торцевій стінці ротора 2 і в торцевій стінці корпусу 1 виготовлені відповідно отвори 13 і 14, до отворів 13 поєднуються при їх русі з отворами 14, виготовленими в корпусі двигуна 1, підводяться нагнітальні патрубки 15 компресора, ротори 2 мають порожнини 16, в порожнинах 16 роторів двигуна виконуються канали 17, а в бічних стінках - вікна 18, в торцевих стінках корпусу, ротора і на лопатках виконані лабіринтові ущільнення 19, а на бічних стінках роторів - не входять в зубчасте зачеплення ущільнюючі виступи і западини 20.

РОБОТА роторний двигун ПОЛЯГАЄ В НАСТУПНОМУ

Конічні ротори 2 обертаються в протилежних напрямках, при цьому бічні стінки роторів котяться одна за іншою без ковзання, а лопатки двигуна 3 рухаються в робочій порожнині двигуна 10. Рівність кутових швидкостей обертання роторів забезпечується за допомогою синхронізуючих шестерень 7. При виході лопаток двигуна 3 з западин 5 роторів 2 і перекриття ними перетину робочої порожнини 10 остання розділяється лопатками на дві частини: внутрішню, замкнуту між лопатками, корпусом 1 і роторами 2, утворить камеру згоряння, і зовнішню - робочий простір. При цьому камера згоряння і робочий простір є загальними для обох роторів 2, а одними з стінок камери згоряння є лопатки двигуна 3. Внаслідок збільшення межлопаточного простору в камері згоряння створюється розрідження. У зону розрідження подається стиснене компресором повітря і паливо. Утвориться паливна суміш запалюється від свічки запалювання або від стиснення. Утворюється в процесі згоряння палива робоче тіло, розширюючись в загальному робочому просторі, одночасно впливає на лопатки 3 обох роторів 2 і здійснює механічну роботу, спрямовану на обертання роторів 2. Залишки відпрацьованих газів попереднього циклу видаляються з робочої порожнини 10 лопатками 3, виштовхують їх через постійно відкрите вихідний отвір одночасно з робочим ходом.

Робота роторного компресора заснована на періодичному зміні обсягів робочого простору. При виході лопаток компресора 4 з западин 6 роторів 2 обсяг межлопаточного простору збільшується, в ньому створюється розрідження і в результаті насосного впливу здійснюється наповнення робочої порожнини компресора 11 зовнішнім повітрям. Одночасно відбувається стиснення повітря, що надійшло в робочий простір в попередньому циклі. Роторний компресор є безклапанним.

Регулювання подачі стисненого повітря, котре в камеру згоряння може проводитися клапаном або золотником.

Як золотників можуть застосовуватися ротори двигуна, мають отвори 13 в торцевих стінках, суміщені при їх русі з отворами 14 в торцевих стінках, виготовленими в корпусі двигуна 1, до яких підводяться нагнітальні патрубки 15 компресора. У порожнинах 16 роторів двигуна виконуються канали 17, а в бічних стінках - вікна 18, через які стиснене повітря надходить в камеру згоряння. Такий пристрій дозволить виключити застосування спеціального клапанного механізму. Дія відцентрових сил на повітря, що знаходиться в каналах ротора, підвищить ефективність його подачі. Частина подається в порожнині 16 роторів 2 повітря може використовуватися для продувки робочої порожнини двигуна перед подачею свіжого заряду. і може подаватися повітря для охолодження. Охолодження двигуна може бути рідинним або повітряним. Ротори 2 двигуна можуть мати циліндричну форму з паралельними осями.

Компресор і двигун можуть мати окремі корпуси.

Пристрій, подібне роторному компресора, може мати насоси. Що Їх як агрегати, роторні компресори і насоси можуть мати привід від будь-яких типів двигунів.

Роторний двигун може містити кілька секцій, розташованих послідовно.

На роторах двигуна може встановлюватися кілька лопаток, причому на кожному різну кількість, і виконуватися стільки ж западин, при цьому ротори повинні мати діаметри, кратні числу лопаток на них, а синхронизирующие шестерні - рівне відношенню діаметрів роторів передавальне число.

З метою виключення безпосереднього контакту сполучених поверхонь і перетікання газів між суміжними обсягами, в торцевих стінках корпусу, ротора і на лопатках можуть виконуватися лабіринтові ущільнення 19, а на бічних стінках роторів - не входять в зубчасте зачеплення ущільнюючі виступи і западини 20, що забезпечують ущільнення при мінімальних розмірах.

Синхронизирующие шестерні 7 можуть використовуватися в якості робочого органу шестерневого насоса, наприклад в гідродинамічної передачі.

З метою врівноваження сил інерції, лопатки компресора 4 і двигуна 3 на кожному з роторів і відповідно западини 6, 5 можуть розташовуватися на роторах опозитно.

Стиснення повітря, що подається в камеру згоряння, може здійснюватися компресором, що приводиться в дію турбіною, що обертається вихлопними газами, або окремим нагнітачем.

Виконання роторів двигуна конічними дозволяє зменшити розміри, окружні швидкості, масу і знос синхронізуючих шестерень 7 і масу двигуна в цілому.

Розташування синхронізуючих шестерень 7 в окремому корпусі виключає їх контакт з продуктами згоряння, дозволяє використовувати їх в якості робочого органу шестерневого насоса.

Властивість оборотності дозволяє використовувати конструкцію двигуна для виготовлення компресорів і насосів.

Установка лопаток компресора 4 і двигуна на двох роторах дозволить здійснювати процеси робочого циклу в замкнутих контурах, зменшити газодинамічні і об'ємні втрати.

Об'єднання робочих порожнин двох роторів забезпечує збільшення робочого простору і ступеня стиснення.

Розподіл робочого процесу по окремих робочих порожнинах забезпечує практично одночасне здійснення процесів стиску, згоряння і розширення, дозволяє збільшувати розмірність і число ступенів компресора, тиск нагнітання, і, отже, підвищувати параметри робочого тіла, збільшувати крутний момент і питому потужність.

Здійснення процесу розширення в замкнутій кільцевої проточної частини, при якому вектор швидкості потоку продуктів згоряння нормальний до робочих поверхонь лопаток, забезпечує безпосереднє перетворення енергії робочого тіла в обертальний рух роторів, збільшення ККД.

Одночасне і рівносильне вплив робочого тіла на лопатки обох роторів, взаємно врівноважують дію зв'язаних за допомогою синхронізуючих шестерень роторів, демпфуючий дію компресора і шестерневого насоса забезпечують рівномірне обертання роторів.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Роторний двигун, що містить корпус, ротори, що обертаються в протилежних напрямках, що мають западини, лопатки, жорстко крепімие на роторах, щільно перекривають поперечний переріз робочих порожнин і перетину западин, синхронізуючі шестерні, що входять в зубчасте зачеплення, що встановлюються на валах ротора, причому лопатки і ротори є робочими органами, а синхронизирующие шестерні забезпечують рівність кутових швидкостей обертання роторів, що відрізняється тим, що забезпечений компресором, що розташовуються в загальному корпусі з двигуном, ротори і синхронізуючі шестерні мають конічну форму, осі яких перетинаються, внутрішній простір корпусу містить робочі порожнини компресора і двигуна, відокремлюються стінкою, причому кожна з порожнин загальна для обох роторів, робоча порожнину двигуна складається з камери згоряння і робочого простору, загальними для обох роторів, лопатки двигуна утворюють одні з стінок камери згоряння і відокремлюють камеру згоряння від робочого простору, торцеві стінки корпусу, роторів і лопатки мають лабіринтові ущільнення, на бічних стінках роторів виконуються ущільнюючі виступи і западини, що не входять в зубчасте зачеплення, лопатки і ротори є ущільнювальними елементами, що синхронізують шестерні розташовуються поза корпусом двигуна в окремому загальному корпусі і служать робочим органом шестерневого насоса, стиснення повітря здійснюється роторним безклапанним компресором, лопатки якого встановлюються на роторах двигуна, подача стисненого повітря регулюється роторами, що мають вікна в бокових стінках і отвори в торцевих стінках, суміщені при обертанні роторів з відповідними отворами в торцевих стінках корпусу.

Версія для друку
Дата публікації 26.12.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів